Tanah Tercekam Sulfur

Click here to load reader

  • date post

    21-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    30
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Tanah Tercekam Sulfur

MAKALAH EKOFISIOLOGICEKAMAN TANAH SULFUR

Oleh :

RINE NOVIYANTI

(103244002)

FIKA AFIFAH

(103244022)

TITO RISWANDA

(103244009)

AMINULLAH

(103244019)

DINDA MEILIA P.

(093244030)PROGRAM STUDI BIOLOGI

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2013TANAH TERCEKAM SULFUR (S)Tanah merupakan media utama dimana manusia bisa mendapatkan bahan pangan, sandang, papan, tambang, dan tempat dilaksanakannya berbagai aktivitas. Tanah juga berfungsi sebagai media penyimpan air. Porositas dan permeabilitas tanah berfungsi membantu pergerakan air di dalam media tanah. Namun, apabila air yang tercemar masuk ke dalam tanah, pencemaran tanah akan terjadi sehingga menyebabkan tanaman mengakumulasi logam diorgan tertentu.

Pencemaran tanah adalah keadaan di mana bahan kimia buatan manusia masuk dan merubah lingkungan tanah alami. Sulit untuk mendefinisikan pencemaran tanah karena banyaknya opini dalam bagaimana untuk mengkarakteristik polutan. Pencemaran tanah juga disebabkan karena tambahan bahan kimia xenobiotik yang dibuat manusia yang masuk ke dalam tanah seperti limbah B3, hujan asam, dan lain sebagainya. (Anonim, 2010)

A. Sumber Pencemaran Tanah1. Perombakan bahan organik tanah, karena 90% S dalam tanah berada dalam bentuk organik tersebut

2. Rabuk, kompos dan biosolid.

3. Sulfat yang terjerap pada tapak pertukaran anion dari oksida Al dan Fe.

4. Mineral S: pada musim kering sulfida dalam bentuk anaerob. Sulfur Dioksida (SO2): dihasilkan oleh batu bara, bahan bakar minyak yang mengandung sulfur, pembakaran limbah pertanian, proses dan pengendapan atmosfer dari dalam industri. (Maylina, 2013)Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang menghasilkan SOX. Hal ini disebabkan adanya elemen penting alami dalam bentuk garam sulfida misalnya tembaga

(CUFeS2 dan CU2S ), zink (ZnS), Merkuri (HgS) dan Timbal (PbS). Kebanyakan senyawa logam sulfida dipekatkan dan dipanggang di udara untuk mengubah sulfida menjadi oksida yang mudah tereduksi. Selain itu sulfur merupakan kontaminan yang tidak dikehandaki didalam logam dan biasanya lebih mudah untuk menghasilkan sulfur dari logam kasar dari pada menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu SO2 secara rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan sebagian akan terdapat di udara.5. Pupuk S yaitu Patentkali, Gypsum dan elemental sulfur.6. Salah satu penyebab berkurangnya tingkat kesuburan tanah adalah peningkatan kadar asam (pH) tanah. Hal ini bisa terjadi jika lokasi tersebut merupakan daerah terjadinya hujan asam. Hujan asam terjadi akibat banyaknya polutan oksida nitrogen (NO dan NO2), Oksida belerang (SO2 dan SO3), oksida karbon (CO dan CO2) yang menguap di udara dan berkumpul dan akhirnya turun menjadi hujan asam. (Anonim, 2012)7. Gunung berapi juga mengeluarkan belerang dioksida (sulfur dioxide), gas berwarna yang dapat membahayakan kesehatan manusia dan mendinginkan iklim Bumi. (Montazeri, 2012)B. Transformasi S dalam tanah

Proses alih rupa antara lain: Mineralisasi immobilisasi, Adsorpsi desorpsi, Presipitasi dissolusi, Oksidasi reduksi, Volatilisasi.1. Mineralization imobilisasi

a) Daur S organik serupa dengan N organik.

b) Mineralisasi : melepas S menjadi anorganik, SO4 tersedia bagi tanaman

c) Imobilisasi (assimilation): kebalikan dari mineralisasi, pengambilan S anorganik dari tanah oleh mikrobia untuk membentuk tubuhnya

d) Keseimbangan antara mineralisasi dan imobilisasi ditentukan oleh nisbah C:S dan N:S, nisbah C:N:S bahan organik sekitar 120:10:1,4.

e) Dalam bahan organik terkandung 1% S. Dengan susunan bentuk ester dan eter sulfat sebesar 30-60% melalui ikatan C-O-S, bentuk asam amino sekitar 10-20%, residual S sebesar 30-40%.

f) Ensim sulfatase : mirip dengan ensim fosfatase, melepas sulfat dari ester sulfat.

g) Pengaruh nisbah C:S : (1) C:S >400 S imobilisasi > S mineralisasi, (2) C:S = 200-400 S imobilisasi = S mineralisasi, (3) C:S S imobilisasi.2. Adsorpsi desorpsi

Senyawa SO4 2- yang terjerap merupakan bentuk S dari pangkalan labil bersifat segara tersedia, mengisi kekosongan pada larutan tanah . Uji S tanah umumnya misalnya ekstraksi dengan Ca-fosfat.mengukur S yang terlarut ditambah S yang terjerap. Reaksi ini penting pada tanah yang telah terlapuk dengan lanjut. Kekuatan adsorpsi: H2PO4 + SO4- + NO3.

Faktor yang mempengaruhi kapasitas jerapan: koloid tanah, hidroksida Fe-Al, kandungan lempung tipe 1:1, kemasaman tanah, besarnya muatan tergantung pH, kapasitas pertukaran anion.

Komposisi larutan tanah juga mempengaruhi: kadar SO4, keberadaan anion dan kation lainnya, pendesakan oleh fosfat.3. Presipitasi dissolusi

Gypsum (CaSO4) di daerah kering, merupakan bentuk pengendapan bersama antara S dengan Ca-karbonat pada tanah kapuran

Sulfida pada kondisi anerob di tanah tergenang: H2S mengendap sebagai FeS atau ikatan logam-S yang lainnya, untuk melarutkan diperlukan proses oksidasi.

4. Okidasi reduksi

Bentuk S : beragam dari bilangan oksidasi -2 sampai + 6, yaitu silfida, polisulfida, S elemen, tiosulfat, sulfit dan sulfat.

Bentuk oksidasi terbanyak sebagai sulfat, sulfat yang diserap tanaman akan direduksi menjadi S organik.

Proses Oksidasi dan reduksi S dibantu oleh mikrobia

Senyawa S anorganik tereduksi terdapat pada tanah tergenang kondisi anaerob : (wetlands, swamps, tidal marshes), pada kondisi aerob segera mengalami oksidasi.

Oksidasi S: mikrobia ototrofik dan heterotrofik : Thiobacillus sp. meneybabkan pemasaman. H2S + 2O2 ( H2SO4 ( 2H+ + SO4- dijumpai pada daerah tambang (acid mine drainage) terjadi oksidasi senyawa sulfida speerti pyrite (FeS). Dapat juga digunakan di lahan pertanian untuk mengoksidasi S elemen : 2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO4 ( 4H+ + 2SO4-5. Pengangkutan S

Erosi: hilangan bersama bahan organik

Pelindian: sulfat sangat mobil dalam tanah, sulfat merupakan anion yang dominan pada air lindian, pelindinan meningkat jika kandungan kation monovalen (K+, Na+) besar

Hilang karena volatilisasi (Nasih, 2010)6. Volatilisasi

Kehilangan karena menguap: hasil transformasi mikrobia dalam tanah, misalnya dimethyl sulfide (CH3SCH3), atau karbon disulfide, methyl mercaptan, dan dimethyl disulfida. Pengaruhnya terhadap kesuburan tanah rendah. Dapat juga menguap melalui daun, hal ini mempengaruhi mutu pakan. (Nasih, 2010)

C. Bentuk S yang diserap tanaman

1. Penyerapan langsung SO2 oleh daun: jumlahnya kecil, jika kadar S dalam udara tinggi akan meracuni tanaman.

2. Penyerapan akar terutama dalam bentuk: sulfat (SO4). (Nasih, 2010)D. Gerakan S menuju akar

Di dalam tanah sulfat bergerak karena aliran masa dan difusi. Terutama bergerak karena aliran masa (mass flow), difusi memiliki arti penting pada tanah dengan kadar S yang rendah. Kadar dalam larutan tanah 5-20 ppm. Aras yang mencukupi kebutuhan tanaman 3-5 ppm dalam tanah. (Nasih, 2010)E. Mobilitas S

Unsur S relatif tidak mobil dalam tanaman: tidak segera dapat dialih tempatkan dari daun yang tua ke bagian titik tumbuh, gejala kekahatan muncul pertama pada bagian atas yaitu daun muda. Gejala kekahatan: kerdil (stunted), pertumbuhan spiral (spindly growth), seringkali seluruh tanaman menjadi klorosis seragam (uniformly chlorotic), tanaman Crucifer membentuk warna kemarahan dan ungu, kadar protein rendah, pengumpulan N bukan protein. Jika kadar S berlebihan tidak secara langsung mempengaruhi tanaman tersebut atau organisme yang memakannya, tetapi dapat menyebabkan masalah kegaraman karena S merupakan anion yang dominan pada tanah salin, pelindian yang hebat dari SO4= meningkatkan kehilangan kation. (Nasih, 2010)F. Fungsi S dalam tubuh tanaman

Unsur S diperlukan oleh tanaman dalam jumlah relatif banyak, lebih sedikit dibanding N atau K, serupa dengan P, Ca dan Mg sebagai penyusun asam amino essensial: sistin, sistein dan metionin. (Nasih, 2010)Sistin adalah dipeptida yang mengandung belerang, berfungsi mempertahankan keseimbangan kimia dengan sistin dalam metabolisme sel tubuh. Sistein adalah kelompok tiol yang mengandung belerang.Kelompok tiol ini dapat menggabungkan dengan kelompok tiol dari sistein lain untuk membentuk sebuah jembatan disulfida, yang membantu protein struktural dan enzim mempertahankan konfigurasi enzim.Sedangkan Metionin adalah asam amino yang mengandung belerang.

90% S dalam tanaman berupa protein, ikatan disulfida, susunan protein dan aktivitas enzim, pembentukan klorofil; Ferredoksin protein Fe-S, reaksi redoks: fotosintesis, penyematan nitrogen, reduksi nitrat dan sulfat; koensim: koensim A dan vitamin, biotin, thiamine, B1; senyawa volatil: tanaman keluarga Onion dan crucifer (cabbage).Pada beberapa jenis tanaman antara lain berfungsi membentuk senyawa minyak yang menghasilkan aroma dan juga aktifator enzim membentuk papain. Sehingga meningkatkan ketahanan terhadap jamur dan pertumbuhan anakan pada tanaman.Belerang merupakan bagian dari hasil metabolisme senyawa-senyawa kompleks. Belerang juga berfungsi sebagai aktivator, kofaktor atau regulator enzim dan berperan dalam proses fisiologi tanaman. Belerang mempunyai ikatan 3-phospho adenosine yang gugus S terletak pada adenosin di C nomer 3. Serta mempunyai ikatan adenosine 5-phosphat sulfate yang gugus S terletak pada C nomer 5. G. Relasi S dengan unsur lainnya

Marlant (2009) menyatakan bahwa, adanya kandungan unsur hara nitrogen akan menyebabkan peningkatan penyerapan unsur hara belerang.

H. Dampak tanaman tercekam SulfurApabila sulfur yang dikandung oleh tanaman berlebihan maka akan menyebabkan daun-daun berguguran sebelum waktunya. Setelah itu daun-daun akan mengering dan akan mati.

Kelebihan